Langage C : les pointeurs

Langage C : les pointeurs ([répertoire])

pour une variable simple : int x = 2; la variable x contient la valeur 2
de même pour char x = 'a'; float x = 3.14; . . .
le nom de la variable représente l'adresse mémoire où est rangée sa valeur.
→ la variable x n'est pas modifiée si on la passe à une fonction :
x = 1
f(x) // où { x = 2; } (x est modifié localement à f)
au retour : 'x' vaut toujours 1
L'adresse de x est un pointeur sur x : int* px = &x;

nom adresse mémoire
fixe valeur
modifiable

x 0x7fff6877a8f8 1

px 0x7fff6877a8f0 0x7fff6877a8f8

Les adresses des variables sont attribuées à la compilation et ne sont pas modifiées
par contre, leur contenu peut être modifié lors de l'exécution
si on connaît leur adresse.
Les pointeurs permettent de modifier le contenu des variables à l'exécution.
Leur grand intérêt est de permettre l'allocation dynamique de la mémoire.
Il faut contrôler que la mémoire allouée est suffisante, et la libérer quand elle ne sert plus.
Il n'y a pas de mécanisme automatique qui le fait comme dans python ou javascript.
Les pointeurs sont la grande différence visible avec les langages python ou javascript :
en python ou javascript, quand on initialise une structure ou une liste : a = [1,2],
en fait 'a' est un pointeur : il contient l'adresse du premier terme de la liste ou de la structure.
C'est pour cela qu'il y a des effets de bord :
a = [1,2]
f(a) # avec def f(x) : x[0] = 3
au retour 'a' vaut [3,2]
car on a passé l'adresse 'a' de la liste :
on n'a pas modifié a, mais son contenu a[0] : la fonction f() a pu écrire dans la mémoire a[0]
En C, on peut passer l'adresse (un pointeur) pour qu'une variable (son contenu) soit modifié.
c'est pour cela que dans scanf(" %d", &x); il faut passer son adresse pour que x soit rempli.
scanf() : lecture de caractères au clavier (entrée standard stdin) :
format : "%c" tous les caractères sont lus, y compris le return.
format : " %c" (avec un espace avant %c) les espaces et le return ne sont pas lus.
Remarque : on peut entrer plusieurs lettres : "abc\n", le scanf va les lire une par une à chaque appel.
Faire un schéma avec les cases des variables et leurs contenus, comme dans le cours suivant :
ift.ulaval.ca : Les pointeurs.pdf

programme c_pointeurs.c dont voici la sortie standard (stdout)

Langage C : les pointeurs
int x = 1; // Quand le compilateur rencontre cette instruction :
           // Il réserve une mémoire de longueur 4 (la taille d'un entier)
           // à l'adresse 0x7fff6877a8f8, où il écrit la valeur 1. 

x = 2;     // Le compilateur écrit 2 dans l'adresse mémoire de x

int* px = &x; // Quand le compilateur rencontre cette instruction :
              // Il réserve une mémoire de longueur 8 (la taille d'un pointeur)
              // à l'adresse 0x7fff6877a8f0, où il écrit l'adresse de x (0x7fff6877a8f8). 
              // la variable px est un pointeur sur x : elle contient l'adresse mémoire de x
              //  nécessaire pour modifier la valeur de x.

*px = 3; // On va chercher le contenu de l'adresse mémoire de px (l'adresse de x)
         // dans laquelle on écrit 3

-> Entrer une nouvelle valeur de x : 4
scanf(" %d", &x); // permet de lire sur le clavier (stdin) l'entier 4 et de l'écrire dans x.

-> Entrer une nouvelle valeur de x : 5
scanf(" %d", px); // permet de lire sur le clavier (stdin) l'entier 5 et de l'écrire dans x.

En résumé : x=5 &x=px=0x7fff6877a8f8 x=*px=5 sizeof(int)=4 sizeof(int*)=8

programme c_allocation.c dont voici la sortie standard (stdout)

Allocation dynamique de la mémoire
contenu de tab[] : 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 
avant malloc() : px=(nil)
après malloc() : px = 0x5619b79696b0 = 94668454270640
contenu de px[] : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
px[3]=4 *(px+3)=4

// pas de contrôle de débordement en C
// on peut lire et écrire en dehors de la mémoire allouée
// ce qui entraîne des erreurs mémoire
//   Segmentation fault (core dumped)
//   double free or corruption (out) Aborted (core dumped)
// (les contrôles coûtent cher : ils ralentiraient l'exécution)

retour au menu : javascript

nom	adresse mémoire fixe	valeur modifiable
x	0x7fff6877a8f8	1
px	0x7fff6877a8f0	0x7fff6877a8f8